ปลูกกัญชาเพื่อทำยาอนาคตรุ่งจริงหรือ?

          กัญชาเป็นพืชที่สามารถผลิตสารเคมีที่เรียกว่าเซกันดารีเมตะโบไลต์ (secondary metabolites) ซึ่งหมายถึงสารที่ไม่ได้เป็นองค์ประกอบสำคัญในการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั่วไป (เช่น น้ำตาล ไขมัน กรดอะมิโน โปรตีน เป็นต้น) แต่อาจมีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตเฉพาะชนิดนั้น สารเคมีเหล่านี้มีจำนวนมากมายหลายร้อยชนิด เช่นพวกเทอร์พีนอยด์ (terpenoids, สารคล้ายที่พบในน้ำมันสน) สเตอรอยด์ (steroids) ฟลาโวนอยด์ (flavonoids) แต่สารเคมีกลุ่มที่ทำให้กัญชามีความพิเศษคือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในกลุ่มที่เรียกว่าแคนนาบินอยด์ (cannabinoids) ซึ่งแทบจะไม่พบในพืชชนิดอื่น สารในกลุ่มนี้ที่มีโครงสร้างทางเคมีที่ประกอบด้วยวงแหวนสามวงต่อกันเรียกว่าไดเบนโซไพแรน (dibenzopyran) หรือสารอื่นใดที่สามารถเปลี่ยนรูปมาเป็นโครงสร้างหลักนี้ได้

         แคนนาบินอยด์ตัวหลักที่พบในกัญชามีสองชนิดคือ THC หรือ เดลต้า-ไนน์ เททระไฮโดรแคนนาบินอล (Delta9-tetrahydrocannabinol) และ CBD หรือแคนนาบิไดออล (cannabidiol) ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของสารสกัดจากกัญชา สารเหล่านี้จะพบมากในอวัยวะพิเศษที่เรียกว่าไตรโคม (trichome) ซึ่งจะเป็นขนสีขาวปกคลุมอยู่บริเวณช่อดอกตัวเมียของต้นกัญชา ดังนั้น THC และ CBD จะพบมากที่สุดในส่วนของช่อดอก (ประมาณ 15-20% ของน้ำหนักแห้ง) ส่วนในใบพบสารเหล่านี้น้อยมาก (ไม่เกิน 1-2% ของน้ำหนักแห้ง) และแทบจะไม่พบเลยในเปลือกต้นและราก โดยในกัญชาที่ยังสดสารทั้งสองจะอยู่ในรูปที่มีโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างออกไปเล็กน้อยคือมีหมู่คาร์บอกซิเลตต่ออยู่ แต่เมื่อทำให้แห้งจะสูญเสียหมู่คาร์บอกซิเลตและถูกเปลี่ยนรูปเป็น THC และ CBD ในที่สุด

          THC สามารถจับกับตัวรับบนผิวเซลล์มนุษย์ที่เรียกว่าแคนนาบินอยด์รีเซพเตอร์ ซึ่งเป็นตัวรับที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการควบคุมการสื่อสารของเซลล์ที่สำคัญหลายประการ เช่น ความจำ ความเจ็บปวด การอยากอาหาร ระบบภูมิคุ้มกัน และการอักเสบ โดย THC จะจับอย่างเลือกจำเพาะกับตัวรับที่อยู่ในสมองและระบบประสาทส่วนกลาง (CB1R) ทำให้สารนี้ออกฤทธิ์ต่อจิตประสาท และเป็นตัวทำให้เกิดอาการเคลิบเคลิ้มเมากัญชา หรือ “high” ในผู้เสพกัญชา ดังนั้นกัญชาที่ใช้ในวัตถุประสงค์ทางสันทนาการจึงนิยมสายพันธุ์ที่ผลิต THC ในปริมาณสูง ส่วน CBD ไม่ออกฤทธิ์ต่อจิตประสาท และยังกลับให้ผลในทางตรงกันข้ามกับ THC กล่าวคือจะทำให้ THC จับกับตัวรับได้น้อยลง และยังแสดงฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นที่หลากหลาย ซึ่งทำให้มันมีศักยภาพที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์ ดังนั้นกัญชาที่มุ่งเน้นเพื่อประโยชน์ทางการแพทย์จึงนิยมสายพันธุ์ที่มีสัดส่วนของ CBD สูง การเลือกสายพันธุ์กัญชาและการควบคุมภาวะของการผลิตเพื่อให้เกิดสารที่ต้องการจึงมีความสำคัญ มิฉะนั้นอาจได้สารสกัดที่มีสมบัติไม่พึงประสงค์ เช่น ได้ยาที่เมื่อใช้แล้วได้อาการเมาเป็นของแถม เป็นต้น ดังที่กล่าวแล้วว่าในใบกัญชามีสารออกฤทธิ์อยู่น้อยมาก ดังนั้นการกล่าวอ้างว่ากินใบกัญชาแล้วรู้สึกอารมณ์ดีน่าจะเป็นผลจากความคาดหวัง (placebo effect) มากกว่าที่จะเป็นฤทธิ์จากสาร THC จริง ๆ

          นอกจากแคนนาบินอยด์หลักสองชนิดนี้แล้ว กัญชายังผลิตสารในกลุ่มแคนนาบินอยด์อื่น ๆ อีกกว่าหนึ่งร้อยชนิด ซึ่งแต่ละชนิดก็มีโครงสร้างและการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกันไป แต่ยังได้รับการศึกษาค่อนข้างน้อย อย่างไรก็ตาม การใช้เป็นยาจะไม่สามารถมองข้ามความสำคัญขององค์ประกอบย่อยเหล่านี้ได้เนื่องจากสารเหล่านี้ล้วนแล้วแต่แสดงฤทธิ์ได้ทั้งสิ้น โดยบางชนิดอาจมีฤทธิ์แรงกว่า THC หรือ CBD ด้วยซ้ำไป ดังนั้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางการรักษา การแยกสารให้บริสุทธิ์จึงเป็นแนวทางหนึ่งที่จะสามารถควบคุมคุณภาพยาได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม การสกัดแยกจากพืชกัญชาเพื่อให้ได้สาร CBD บริสุทธิ์ (crystalline CBD isolate) ทำได้ไม่ง่ายนักเนื่องจากสารสกัดกัญชามีองค์ประกอบที่หลากหลายดังที่กล่าวข้างต้น แนวทางแก้ปัญหานี้วิธีการหนึ่งซึ่งไม่ต้องพึ่งพาการปลูกกัญชาคือการสังเคราะห์ทางเคมี ซึ่งสามารถทำได้ทั้ง CBD และ THC ตลอดจนแคนนาบินอยด์ตัวอื่น ๆ ทั้งที่พบในธรรมชาติและที่ออกแบบขึ้นมาใหม่ในห้องทดลอง โดยสามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างเพื่อให้ได้การออกฤทธิ์ที่แรง และ/หรือยาวนานขึ้น ลดผลข้างเคียง ได้ตามต้องการ ตัวอย่างเช่น HU-201 ซึ่งเป็นสารสังเคราะห์เลียนแบบ THC แต่ออกฤทธิ์ได้แรงกว่าหลายร้อยเท่าและออกฤทธิ์ยาวนานกว่า อย่างไรก็ตาม กระบวนการสังเคราะห์ทางเคมียังมีข้อจำกัดคือมักจะมีขั้นตอนที่ยาว ซับซ้อน เกี่ยวข้องกับสารเคมีมากมาย และทำให้เกิดของเสียที่เป็นขยะสารเคมี ทำให้การพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพสูง ด้วยกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจึงมีความสำคัญอย่างมาก

          อีกแนวทางหนึ่งที่กำลังมาแรงจนมีผู้คาดว่าอาจจะ disrupt วิธีการผลิตสารเคมีแบบดั้งเดิมคือการใช้กระบวนการชีววิทยาสังเคราะห์ (synthetic biology) ซึ่งเกี่ยวเนื่องกับการดัดแปรพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเพื่อทำให้มันสามารถผลิตสารเคมีที่ต้องการได้ ซึ่งการจะทำเช่นนี้ได้จะต้องเข้าใจกระบวนการสังเคราะห์สารที่สนใจตลอดห่วงโซ่ จึงจะสามารถปลูกถ่ายและปรับแต่งพันธุกรรมที่จำเป็น เพื่อให้เกิดสารที่ต้องการได้มากที่สุด โดยมากมักจะทำกับพวกจุลชีพ เช่นแบคทีเรียหรือยีสต์ เนื่องจากมีพันธุกรรมที่ไม่ซับซ้อน สามารถปรับแต่งได้ง่าย อีกทั้งยังเพิ่มปริมาณได้ง่ายโดยใช้แต่เพียงถังหมัก ในขณะนี้ได้เริ่มมีบริษัทเอกชนหันมาใช้แนวทางนี้ในการผลิตสารเคมีที่หลากหลาย รวมทั้งสารในกลุ่มแคนนาบินอยด์บ้างแล้ว แม้จะยังมีต้นทุนสูงและปริมาณผลผลิตที่ยังปรับปรุงได้อีก แต่คาดว่าอีกไม่นานวิธีการนี้อาจจะกลายเป็นวิธีการพื้น ๆ ดังเช่นการผลิตแอลกอฮอล์หรือผงชูรสโดยการหมักในที่สุด

          สำหรับวัตถุประสงค์ในเชิงการแพทย์ที่ต้องการการควบคุมชนิดและปริมาณของสารออกฤทธิ์ที่แน่นอน ในอนาคต แนวทางสังเคราะห์ทางเคมีหรือชีววิทยาน่าจะมีความสำคัญมากกว่าการใช้สารสกัดจากพืชกัญชาโดยตรงที่จะมีปัญหาเรื่องการควบคุมคุณภาพ เปรียบเสมือนยาแผนปัจจุบันกับยาสมุนไพร แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าการใช้ยาในรูปสารสกัดหรือสมุนไพรจะไม่มีอนาคต เพียงแต่ถ้าจะนำยาสมุนไพรมาศึกษาอย่างเป็นระบบจะต้องมีการศึกษาและควบคุมตัวแปรต่าง ๆ เป็นจำนวนมากซึ่งบางกรณีอาจไม่สามารถทำได้ ดังนั้นจึงส่งผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือของผลการศึกษาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่สารอื่น ๆ ที่ปนเปื้อนอยู่มีแนวโน้มที่จะเป็นสารออกฤทธิ์ได้ด้วยดังเช่นในกรณีของกัญชานี้ แต่ถ้าสำหรับวัตถุประสงค์อื่น เช่น การใช้เป็นอาหาร หรืออาหารเสริม เพื่อสันทนาการ การใช้กัญชาแบบดิบ ๆ ก็คงจะมีเสน่ห์ของมันที่ความหลากหลายนี่เอง เช่นเดียวกับการบริโภคกาแฟ ที่มีความหลากหลายของสายพันธุ์และกระบวนการเก็บเกี่ยวและแปรรูปล้วนแต่มีผลต่อกลิ่น รส ความเข้ม เป็นต้น สิ่งเหล่านี้คงไม่สามารถทดแทนได้ด้วยการสารสังเคราะห์ทางเคมีหรือชีวภาพเป็นแน่

บทความโดย ศ.ดร.ธีรยุทธ วิไลวัลย์  

References
Alcohol and Drug Foundation, Cannabinoids, https://adf.org.au/drug-facts/cannabinoids/ (เข้าถึงเมื่อ 10 มิถุนายน 2565)
Atakan, Z. Cannabis, A Complex Plant: Different Compounds and Different Effects on Individuals. Ther. Adv. Psychopharmacol. 2012, 2, 241-254
Dolgin, E. The Bioengineering of Cannabis. Nature 2019, 572, S5-S7.
Jin, D.; Dai, K.; Xie, Z.; Chen, J. Secondary Metabolites Profiled in Cannabis Inflorescences, Leaves, Stem Barks, and Roots for Medicinal Purposes. Sci. Rep. 2020, 10, 3309.
Tanney, C.A.S.; Backer, R.; Geitmann, A.; Smith, D. L. Cannabis Glandular Trichomes: A Cellular Metabolite Factory. Front. Plant Sci. 2021, 12, 721986.